CN101633391B - 电动助力自行车的助力补偿方法 - Google Patents

Abstract

一种电动助力自行车的助力补偿方法，包含下列步骤：a)利用一扭力传感器，以侦测该电动助力自行车的踏板输出的扭力大小；利用一马达转速传感器，以侦测该电动助力自行车的马达的输出转速；利用一轮速传感器，以侦测该电动助力自行车的车轮的转速；b)利用一处理器依据上述信息推算而得到一负载值；c)该处理器以该负载值为参考值，再控制该马达进行助力补偿。

Description

电动助力自行车的助力补偿方法

技术领域

本发明是与电动助力自行车有关，特别是有关于一种电动助力自行车的助力补偿方法。

背景技术

已知电动助力自行车不同于电动代步车，电动助力自行车的设计目的并非代替骑乘者提供动力，其目的在于辅助骑乘者在阻力较大的骑乘环境适时地补偿助力，例如：在爬坡或逆风行使期间进行助力补偿，以增加骑乘者在骑乘时的舒适感，同时也保留了骑乘者以自身力量骑乘的乐趣；其中，电动助力自行车的运作原理是经由多个传感器取得骑乘期间的相关信息，再经由一处理器控制一马达提供扭力，以达到助力补偿的目的。

请参阅图9，已知电动助力自行车的助力补偿方式叙述如下：当使用者有踏力产生，该马达依一常数K提供一助力补偿，即助力＝使用者踏力×常数K；当使用者无踏力产生，该马达则不提供助力补偿；其中，该常数K是由使用者自行设定。

然而，该常数K的设定依个人需求而有所不同，并无一固定数值可界定；再者，由于负载会随路面状况而改变，故该常数K也需要随之调整；若该常数K设定不当，则会发生下列情形：

一.当该常数K设定过低，则无法有效提供助力补偿。

二.当该常数K设定过高，则会因助力补偿过度而致使人体所能感受到的阻力感过低；换言之，骑乘者会失去以自身力量骑乘自行车的感觉，进而降低了骑乘的乐趣；再者，当助力补偿过多，也会造成不必要的电能消耗，具有耗能的缺点。

由此，在使用者不清楚负载大小的情形下，使用者很难直接调整该常数K而得到适当的助力补偿；如果再考虑到路面变化以及个人需求等因素，要调整该常数K具有一定的难度；换言之，已知电动助力自行车，具有使用不方便的缺点。

综上所述，已知电动助力自行车的助力补偿方法具有上述的缺点而有待改进。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电动助力自行车的助力补偿方法，其能够主动推得一负载值而主动调节助力补偿的大小，具有使用方便的特色。

本发明的次一目的在于提供一种电动助力自行车的助力补偿方法，其能够实时且有效地提供适当助力，同时减少电能的浪费，具有助力补偿效果较佳以及节能的特色。

为达成上述目的，本发明所提供一种电动助力自行车的助力补偿方法，包含下列步骤：a)利用一扭力传感器，以侦测该电动助力自行车的踏板输出的扭力大小；利用一马达转速传感器，以侦测该电动助力自行车的马达的输出转速；利用一轮速传感器，以侦测该电动助力自行车的车轮的转速；b)利用一处理器依据上述信息推算而得到一负载值；c)该处理器以该负载值为参考值，再控制该马达进行助力补偿。

由此，本发明电动助力自行车的助力补偿方法通过上述步骤，其能够主动推得该负载值而调节该马达的输出状态，进而主动调节助力补偿的大小；其相较于现有技术，具有使用方便的特色。再者，本发明能够实时且有效地提供适当助力，同时减少电能的浪费；其相较于现有技术，具有助力补偿效果较佳以及节能的特色。

附图说明

为了详细说明本发明的特征及功效所在，以下较佳实施例并配合附图说明如后，其中：

图1为本发明一较佳实施例的步骤流程图。

图2为本发明一较佳实施例的架构示意图。

图3为本发明一较佳实施例的踩踏状态示意图，主要揭示骑乘者于踩踏状态的出力情形。

图4为本发明一较佳实施例的第一模式的流程图。

图5为本发明一较佳实施例的马达的出力示意图，主要揭示马达于第一模式的助力补偿情形。

图6为本发明一较佳实施例的第二模式的流程图。

图7为本发明一较佳实施例的马达的出力示意图，主要揭示马达于第二模式的助力补偿情形。

图8为本发明一较佳实施例的助力补偿比较图，主要揭示第一模式、第二模式及已知者于助力补偿时的差异性。

图9为已知补偿方法的马达的出力示意图，主要揭示马达的助力补偿情形。

具体实施方式

请参阅图1至图3，其为本发明一较佳实施例所提供一种电动助力自行车的助力补偿方法，包含下列步骤：

a)利用一扭力传感器10，用以侦测一电动助力自行车(图未示)的踏板输出的扭力大小；利用一马达转速传感器20，用以侦测该电动助力自行车的马达1的输出转速；本实施例中，该马达1为直流马达，在此仅为举例说明，并非作为限制条件；利用一轮速传感器30，用以侦测该电动助力自行车的车轮2的转速。

b)利用一处理器40依据上述信息推算而得到一负载值；由于该扭力传感器10、该马达转速传感器20以及该轮速传感器30为持续性侦测，使该负载值能够因应骑乘者的骑乘状况以及路面状况的变化而持续更新；本实施例中所提供该负载值，在此仅为举例说明，并非作为限制条件。

c)该处理器40以该负载值为参考值，再主动控制该马达进行助力补偿；本实施例中，该处理器40经由一驱动模块50驱动该马达1，在此仅为举例说明，并非作为限制条件；该处理器40内建有一第一模式60以及一第二模式62，以供骑乘者选择；该处理器40以该第一模式60与该第二模式62之中被选择的模式进行助力补偿：其中，该第一模式60与该第二模式62的说明如下：

请配合参阅图4及图5，当骑乘者选择该第一模式60，该处理器40的处理程序如下：

c1)利用该负载值推算而得到一常数，该常数会依据该负载值变化而改变；换言之，该常数并非经由骑乘者设定；

c2)当骑乘者的踩踏力量大于该负载值，该马达1则依据该常数输出助力；当骑乘者的踩踏力量小于该负载值，该马达1则不输出助力。

由此，该常数能够因应骑乘者的使用状态而主动调整该马达1输出足够助力，具有助力补偿效果较佳的特色。再者，本实施例经由残余的少量负载形成使人体能够感受到的阻力感；换言之，骑乘者能够有以自身力量骑乘自行车的感觉，其相较于现有技术，本实施例提高了骑乘的乐趣。

再请配合参阅图6及图7，当骑乘者选择该第二模式62，该处理器40的处理程序如下：

c3)利用该扭力传感器10取得一扭力值；

c4)骑乘者的踩踏力量增加即视为该扭力值增加；当该扭力值大于零，该马达1输出助力随该扭力值增加而增加；本实施例中，该马达1输出助力与该扭力值呈线性关系，在此仅为举例说明，并非作为限制条件；当该扭力值等于零，该马达1则不输出助力。

由此，本实施例能够直接利用该扭力值反映骑乘者的使用状态，此种方式相较于该第一模式60利用该负载值推算者，该第二模式62更能够实时因应骑乘者的使用状态而进行补偿；如图7所示，该第二模式62能够在起步时提供较大的助力而利于该电动助力自行车前进；换言之，该第二模式62的助力补偿方式近似于骑乘者的踩踏状态，该马达1能够更有效地提供助力补偿，具有助力补偿效果较佳的特色。再者，该第二模式62相较于该第一模式60较不易产生多余的助力，进而使人体能够感受到的阻力感与实际阻力变化较为一致；换言之，骑乘者同样能够有以自身力量骑乘自行车的感觉而保留骑乘的乐趣。

请参阅图8，本实施例的该第一模式60能够改善助力过度补偿的问题，进而减少电能的浪费；其相教于已知技术，具有助力补偿效果较佳以及节能的特色。再者，本实施例的该第二模式62，由于该电动助力自行车于骑乘期间已经带有加速度，该电动助力自行车对于助力的需求下降，该第二模式62能够因应此种情形而调节助力补偿，同样具有助力补偿效果较佳以及节能的特色。

综上所述，本实施例通过上述步骤，其能够主动推得该负载值而调节该马达1的输出状态，进而主动调节助力补偿的大小；其相较于现有技术，具有使用方便的特色。再者，本发明能够实时且有效地提供适当助力，同时减少电能的浪费；其相较于现有技术，具有助力补偿效果较佳以及节能的特色。

Claims (5)

1.一种电动助力自行车的助力补偿方法，其特征在于，包含下列步骤：

a)利用一扭力传感器，以侦测该电动助力自行车的踏板输出的扭力大小；利用一马达转速传感器，以侦测该电动助力自行车的马达的输出转速；利用一轮速传感器，以侦测该电动助力自行车的车轮的转速；

b)利用一处理器依据上述信息推算而得到一负载值；以及

c)该处理器以该负载值为参考值，再控制该马达进行助力补偿；该处理器内建有一第一模式以及一第二模式，以供骑乘者选择；该处理器以该第一模式与该第二模式之中被选择的模式进行助力补偿；

前述步骤c)所述该第一模式，该处理器的处理程序如下：

c1)利用该负载值推算而得到一常数；以及

c2)当骑乘者的踩踏力量大于该负载值，该马达则依据该常数输出助力；

其中，根据该扭力传感器、该马达转速传感器以及该轮速传感器持续性侦测，该负载值能够因应骑乘者的骑乘状况以及路面状况的变化而持续更新；而该常数会依据该负载值变化而改变。

2.如权利要求1所述的电动助力自行车的助力补偿方法，其特征在于，其中步骤a)所述该马达为直流马达。

3.如权利要求1所述电动助力自行车的助力补偿方法，其特征在于，其中步骤c)所述该第二模式，该处理器的处理程序如下：

c1)利用该扭力传感器取得一扭力值；以及

c2)骑乘者的踩踏力量增加即视为该扭力值增加，当该扭力值大于零，该马达输出助力随该扭力值增加而增加。

4.如权利要求3所述电动助力自行车的助力补偿方法，其特征在于，其中步骤c)所述该马达输出助力与该扭力值呈线性关系。

5.如权利要求1所述电动助力自行车的助力补偿方法，其特征在于，其中步骤c)所述该处理器经由一驱动模块驱动该马达。

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